N-(2-磺酸基苯甲基)壳聚糖的合成、表征及其水凝胶的pH敏感性

通过两步反应合成了水溶性的N-(2-磺酸基苯甲基)壳聚糖(SBCS), 用IR, 1H NMR和UV-Vis谱对产物的结构进行了表征. 用胶体滴定法测定了N上2-磺酸基苯甲基的取代度. 以戊二醛为交联剂制备了N-(2-磺酸基苯甲基)壳聚糖水凝胶(SBCSG), 考察了凝胶在不同pH值缓冲溶液中的溶胀行为. 实验结果表明, SBCSG溶胀度随着凝胶交联度的增大而减小. 在碱性介质中SBCSG的溶胀度显著增大, 而在酸性介质中溶胀度显著减小, 在pH= 5.0缓冲液中的溶胀度达到最小值. SBCSG在碱性介质中的溶胀度随着侧链N上2-磺酸基苯甲基取代度增大而增大. 在pH=7.4的人工肠液和pH=1.0的人工胃液中SBCSG的溶胀-收缩具有可逆性, 显示出良好的pH敏感性. 有望作为pH敏感口服结肠定位给药系统药物载体.     

丝素蛋白-聚氨酯复合水凝胶的制备及性能研究

以聚乙二醇(PEG)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、异弗尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料制备聚氨酯预聚体(PU),与丝素蛋白水溶液(SF)交联制得丝素蛋白-聚氨酯(SF-PU)复合水凝胶.分别利用ATR、SEM对水凝胶组成、结构及微观形貌进行表征;DSC、吸水溶胀测试探讨了丝素蛋白与聚氨酯的质量比(SF/PU)以及聚氨酯中不同软段质量比(PEG/PPG)对SF-PU水凝胶热性能、溶胀性能的影响.结果表明,SF-PU水凝胶具有多孔结构;样品中不同的SF/PU、PEG/PPG均对材料的玻璃化转变温度、结晶度及溶胀性能产生影响,且当水凝胶组分为SF/PU=1/25、PEG/PPG=2/1时,平衡溶胀比(ESR)可达到440%;水凝胶在溶胀初始阶段符合菲克扩散模型,整个溶胀过程遵循溶胀动力学2级方程.     

木质素-聚氨酯水凝胶的合成及其性能

异氰酸根封端的聚氨酯离子聚合物与乙酸木质素交联合成了一种水凝胶。研究了该水凝胶的吸水溶胀率、热稳定性能及以此凝胶包裹的硫酸铵的缓释性能。结果表明:当木质素与聚氨酯离子聚合物的质量比为0.35时,水凝胶在pH=6.86的缓冲溶液中的最大溶胀率为3.14;聚氨酯水凝胶中引入木质素,可以提高凝胶的热稳定性;木质素-聚氨酯水凝胶包裹的硫酸铵表现出明显的缓释特征。     

N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠的合成研究

采用二乙醇胺与2-氯乙基磺酸钠反应合成N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠(BES钠盐),由核磁氢谱(1H NMR)和碳谱(13C NMR)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等仪器表征了合成产物的结构和特性.根据反应体系pH值的变化及核磁谱图,确定了BES钠盐的最佳合成工艺:反应物料比为1:1:1,反...     

丝素蛋白-聚氨酯水凝胶的制备和性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚乙二醇（PEG）、聚氧化丙烯二醇（PPG）等为主要原料,合成了一系列—NCO封端的水性聚氨酯（PU）预聚体,与自制的丝素蛋白（SF）水溶液混合进行交联反应,制备出丝素蛋白-聚氨酯（SF-PU）水凝胶。研究了SF-PU水凝胶的合成工艺,对SF-PU水凝胶进行了红外和电镜表征及性能测试,...     

疏水改性pH响应型智能水凝胶P(HEMA-NaAA-DiAC16)的制备及其溶胀性能

以二烯丙基胺和1-溴代十六烷为原料合成了疏水单体N,N-二烯丙基正十六烷胺(DiAC16),用FTIR、1H NMR 和元素分析对其进行了表征。 以2-羟基甲基丙烯酸乙酯(HEMA)、丙烯酸(AA)和N,N-二烯丙基正十六烷胺为共聚单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,过硫酸铵-四甲基乙二胺(TMEDA)为引发体系,制得的疏水改性智能水凝胶P(HEMA-NaAA-DiAC16)具有pH敏感特性。 研究了DiAC16、NaAA、BIS用量及pH值和离子强度等因素对水凝胶P(HEMA-NaAA-DiAC16)溶胀性能的影响。 结果表明,凝胶在水中的平衡溶胀率(为78.9～163.91),随DiAC16、BIS用量的增加和NaAA用量的减少而减少,n值(一般在0.5~1.0之间)随DiAC16、NaAA和BIS用量的增加而增加,为非Fickian扩散。 水凝胶的吸水溶胀是放热过程,ΔHm在-2.09～-3.64 kJ/mol,ΔHm的绝对值随DiAC16用量的减少、NaAA用量和BIS用量的增加而增大,聚合物与水的亲和力逐渐增强。 随离子强度的增强,平衡溶胀率下降。     

pH快速响应PNIPAAm-co-PAAc水凝胶的制备及溶胀动力学

pH快速响应PNIPAAm-co-PAAc水凝胶的制备及溶胀动力学;N-异丙基丙烯酰胺;pH敏感性;溶胀历史     

海藻酸钠/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿网络水凝胶的制备及性能研究

由海藻酸钠(SA)和聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)制得的半互穿网络水凝胶具有温度及pH敏感特性。在酸性(pH=1.3)和弱碱性条件(pH=7．4)下，研究了温度对该凝胶溶胀度的影响，结果表明，该凝胶溶胀度均随着温度的提高而下降，但在pH=1．3时，溶胀度小于PNIPAAm水凝胶的；在pH=7．4时，结果正好相反。在25℃和37℃的条件下，分别考察pH对该凝胶溶胀度的影响，结果表明，在25℃时该凝胶有良好的pH敏感性，而在37℃时，敏感性不明显。同时也发现该凝胶对pH、温度的脉冲刺激有较快的响应性。     

疏水改性pH敏感水凝胶P(HEMA-NaAA-DiAC_(16))的制备及其溶胀性能

以二烯丙基胺和1-溴代十六烷为原料合成了疏水单体N,N-二烯丙基正十六烷胺(DiAC16),用FTIR、1H NMR和元素分析对其进行了表征。以2-羟基甲基丙烯酸乙酯(HEMA)、丙烯酸(AA)和N,N-二烯丙基正十六烷胺为共聚单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,过硫酸铵-四甲基乙二胺(TMEDA)为引发体系,制得的疏水改性智能水凝胶P(HEMA-NaAA-DiAC16)具有pH敏感特性。研究了DiAC16、NaAA、BIS用量及pH值和离子强度等因素对水凝胶P(HEMA-NaAA-DiAC16)溶胀性能的影响。结果表明,凝胶在水中的平衡溶胀率(为78.9~163.91),随DiAC16、BIS用量的增加和NaAA用量的减少而减少,n值(一般在0.5~1.0之间)随DiAC16、NaAA和BIS用量的增加而增加,为非Fickian扩散。水凝胶的吸水溶胀是放热过程,ΔH m在-2.09~-3.64 kJ/mol,ΔH m的绝对值随DiAC16用量的减少、NaAA用量和BIS用量的增加而增大,聚合物与水的亲和力逐渐增强。随离子强度的增强,平衡溶胀率下降。     

聚(4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯-co-丙烯酸)水凝胶的溶胀动力学以及温度敏感性研究

通过分子结构设计, 合成了疏水性单体4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯(AAEA), 并以该单体与丙烯酸(AA)进行自由基溶液共聚, 制备了P(AAEA-co-AA)新型温度敏感性水凝胶. AAEA的¹H NMR及FT-IR分析表明, 该单体主要以烯醇式结构存在; P(AAEA-co-AA)的FT-IR分析发现, PAAEA与PAA之间存在较强烈的氢键作用, 使得AAEA烯醇异构体中的C—O伸缩振动吸收峰移向了低波数处. 对冷冻干燥后凝胶的电镜分析发现, 当AAEA用量较高时, 由于凝胶内部分子链段的疏水聚集, 各部分溶胀度以及溶胀速度不均一而使得凝胶表面粗糙不平. 采用DSC对凝胶的体积相转变进行了研究, 结果表明, 该水凝胶的体积相转变温度(VPTT)在48.2至61.8 ℃之间, 并且随着AAEA用量的减小, 凝胶的VPTT逐渐增加. 对该新型温度敏感性水凝胶在去离子水中的溶胀动力学研究发现, 当AAEA用量高于4.6 g时, 凝胶属于Fick凝胶; 反之凝胶则属于非Fick凝胶. 该水凝胶在去离子水中具有良好的温度敏感性, 当外界温度低于VPTT时, 凝胶能保持溶胀状态; 而当外界温度高于VPTT时, 凝胶的平衡溶胀度迅速下降, 表现为温度敏感性. 进一步研究发现, 凝胶组成不仅会影响凝胶的VPTT, 而且会影响凝胶温度敏感性的强弱.     

UV-curable poly(ethylene glycol)–based polyurethane acrylate hydrogel

Poly(ethylene glycol) (PEG) with molecular weight (M_n) of 1000, 2000, 3000, and 4000 g/mol, four types of diisocyanate [hexamethylene diisocyanate (HDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (H₁₂MDI), isophorone diisocyanate (IPDI), and toluene diisocyanate (TDI)], two types of comonomers [acrylamide (AAm) and acrylic acid (AAc)] that comprised up to 60% of the total solid were used to prepare UV-curable PEG–based polyurethane (PU) acrylate hydrogel. The gels were evaluated in terms of mechanical properties, water content as a function of immersion time and pH, and X-ray diffraction profiles of dry and swollen films. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Polym Sci A: Polym Chem 37: 2703–2709, 1999     

pH敏感性P(AM-AA-co-C8PhEO10Ac)水凝胶溶胀动力学及其对茶碱的控释

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和丙烯酸辛基酚聚氧乙烯醚酯(C8PhEO10Ac)为单体,采用自由基交联共聚法合成了具有pH敏感性的P(AM-AA-co-C8PhEO10Ac)水凝胶.研究了pH、单体配比对凝胶溶胀性能、溶胀动力学和退溶胀动力学的影响.初步探讨了模拟胃液(pH=1.4)、肠液(pH=7.4)中水凝胶对茶碱的控释情况.结果表明:凝胶具有高溶胀、退溶胀速率和良好的pH敏感性等特征;水凝胶的扩散行为在pH=7.4的缓冲溶液中为非Fickian扩散模式;载药凝胶在模拟肠液中对药物的累积释放率明显大于胃液中的累积释放率,其中n(C8PhEO10Ac)∶n(AM)∶n(AA)为1∶20∶30的载药水凝胶对茶碱的累积释放率最大.     

Swelling equilibrium and sorption kinetics of urethane-modified bismaleimides elastomer

The swelling equilibrium and diffusion kinetics in various solvents of the maleimide-terminated polyurethanes (UBMIs) and of the triol and tetraol-crosslinked polyurethanes (PU) were studied. The polymer volume fraction of the UBMIs at swelling equilibrium is much higher than that of the tetraol-crosslinked PU networks for the same type of polyol used in the PU. It was explained by the high functionality of the UBMIs produced in the network structure. Furthermore, the molecular weight between crosslinks (M_c) has been calculated from the swelling model and the results exhibit good agreement with the proposed network structure. The early time sorption kinetic data were obtained to investigate the diffusion mechanism of the solvent in the networks. The solubility, diffusion coefficients, and permeability of the solvent in UBMI networks were found to be lower than in the multiol-crosslinked PU networks. © 1997 John Wiley & Sons, Inc. J Polym Sci B: Polym Phys 35: 1747–1755, 1997     

Aqueous Redox Polymerization of Acrylamide Initiated by Lactic Acid/Permanganate

Acrylamide was polymerized in aqueous solution at 35 ± 0.2°C with the redox pair potassium permanganate/lactic acid. The kinetics of polymerization was followed iodometrically. The effect of monomer, potassium permanganate, and lactic acid concentration and temperature on the rate of polymerization was studied. The dependence of the number-average degree of polymerization on the initial rate of polymerization and temperature was also determined.     

羧甲基纤维素与丙烯酸接枝共聚凝胶的溶胀动力学及过溶胀平衡特性的研究

采用接枝共聚合成了羧甲基纤维素钠、丙烯酸与N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的交联凝胶, 研究了这类凝胶在不同pH值的缓冲溶液中的溶胀行为, 发现在酸性介质中凝胶的溶胀动力学行为表现出过溶胀平衡特性(overshooting effect), 即凝胶先发生溶胀到最大值, 然后再逐渐消溶胀到平衡. 这种现象可归因于凝胶溶胀过程中羧基之间通过氢键所产生的协同物理交联. 较之凝胶的组成, 缓冲溶液的pH值对过溶胀平衡现象的影响更为显著. 前者是因为凝胶羧基的总摩尔分数并不随两组分结构单元摩尔数的改变而改变, 羧基之间通过氢键形成的物理交联程度在交联剂摩尔分数接近的条件下变化不大; 后者是由于溶液的pH值显著影响凝胶羧基的质子化程度, 进而影响羧基之间通过氢键形成的物理交联程度. 凝胶在酸性介质中的溶胀过程符合E. Díez-Peña等提出的溶胀动力学定量模型, 理论曲线与实验数据有较好的相关性. 凝胶在pH≥5.0的缓冲溶液中的溶胀不产生过溶胀平衡现象, 这一现象归因于完全离子化的羧基之间不能形成物理交联. 凝胶的溶胀过程遵循Schott二级溶胀动力学.     

温度及pH敏感性水凝胶的合成及性能研究

乙烯基吡咯烷酮与丙烯酸共聚物／聚丙烯酸β-羟基丙酯互穿网络水凝胶具有温度及PH双重敏感特性。经验证,在蒸馏水中,聚丙烯酸β－羟基丙酯与丙烯酸间存在络合作用,在缓溶液中,没有这样络合作用。